(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂外被の環状溝内に、環状部材、環状シートおよび環状部材をこの順で積層してなる環状中芯体が嵌入されたフッ素樹脂包みガスケットであって、
前記環状部材が、有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含み、
前記環状シートがゴム板、コルク板およびジョイントシート材からなる群より選ばれる少なくとも１種から構成され、
前記無機粉体が環状部材中に一様に分散していることを特徴とするフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項２】
フッ素樹脂外被の環状溝内に、環状部材、環状シートおよび環状部材をこの順で積層してなる環状中芯体が嵌入されたフッ素樹脂包みガスケットであって、
前記環状部材が、有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含み、
前記環状シートがゴム板、コルク板およびジョイントシート材からなる群より選ばれる少なくとも１種から構成され、
前記無機粉体が環状部材中に、前記フッ素樹脂外被側表面に偏在していることを特徴とするフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項３】
前記無機粉体が、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ケイ酸、二酸化珪素、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムのうちから選択される少なくとも１種の化合物である請求項１または２の何れか１項に記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項４】
前記無機粉体の平均粒径が１．５μｍ以下である請求項１〜３の何れか１項に記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項５】
前記環状部材中に環状部材重量を100重量％とした場合に、前記有機繊維が5〜40重量％、前記無機繊維が20〜85重量％、前記無機粉体が10重量％以上、およびバインダーが残部の量で含まれていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【請求項６】
前記無機繊維の繊維径が20μｍ以下、繊維長が0.01mm以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のフッ素樹脂包みガスケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クッション材である中芯体の外周をフッ素樹脂フィルムで被覆したフッ素樹脂包みガスケットに関し、さらに詳しくは、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れているフッ素樹脂包みガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
耐薬品性に優れたガスケットとしては、従来よりフッ素樹脂単体からなるガスケット、フッ素樹脂包みガスケット等が知られている。
フッ素樹脂単体からなるガスケットは、優れた耐薬品性を有している反面、クリープや応力緩和が大きいため、単体でガスケットとして用いる場合には、フランジに溝部を設け、該溝部内にガスケットを配置し、配管内側へのガスケット端部の膨出を阻止し、またフッ素樹脂単体からなるガスケットには過大な応力負荷を与えないなど応力負荷管理を行うことが必要であり、また、フッ素樹脂単体からなるガスケットは、高温時には応力緩和が著しいなど、使用上の制約が多く、使用上問題がある。
【０００３】
一方、フッ素樹脂包みガスケットは、例えば、図８に示すように、ジョイントシート、石綿等の環状中芯体１をクッション材とし、この環状中芯体１の外周を四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）のような耐熱性、耐薬品性に優れた厚さ０．５ｍｍ以下のフッ素樹脂フィルム２で被覆した構造となっている。
【０００４】
従って、この種のガスケットの多くは配管のフランジ間を密封するガスケットとして従来使われ、特に腐食性の強い薬液流体用、あるいは汚染を嫌う食品産業用または純水用ガスケットとして広く使われていた。
【０００５】
さらに使用目的によっては、図９に示すように、環状中芯体１が複数の環状シート３，４、３を積層して構成されることがある。そしてこの環状ジョイントシート３には、石綿系または非石綿系のジョイントシートが用いられ、環状シート４には、例えば、石綿系または非石綿系のフェルトシートが用いられていた。
【０００６】
このようなフッ素樹脂包みガスケットは、中芯材を、通常、厚さ０．５ｍｍ以下のフッ素樹脂外被で被覆してなる構造を有しているため、ガスケットとしての弾性や強度は主として中芯材に依存し、その結果、前記フッ素樹脂単体からなるガスケットに比してクリープや応力緩和が小さくなるので、耐薬品性が求められる用途で多用されている（なお、従来のフッ素樹脂包みガスケットの一般的な使用条件は、最高使用温度が２００℃程度であり、最高圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度である。）。
【０００７】
これに対して、近年では、環境への配慮から、中芯材であるジョイントシートやフェルト材としては、石綿材料に代わり、非石綿材料が用いられるようになってきている。
しかしながら、フッ素樹脂包みガスケットでは、外被となるフッ素樹脂の摩擦係数が小さいため、過剰な荷重が負荷された場合には、中芯材とフッ素樹脂外被との間で滑りが生じ、中芯材であるジョイントシートやフェルト材が圧壊することがあった。
【０００８】
この圧壊現象は、初期締め付けが過剰になった場合に生じ、フッ素樹脂外被の破壊の前に中芯材がクリープ現象を起こし、ガスケット応力が極端に低下してしまうために、ガスケットが本来有しているシール性能を発揮できなくなってしまう現象である。
【０００９】
また、このような圧壊現象は、中芯強度の低い非石綿系ガスケットにおいて、特に顕著であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、圧壊特性に優れ、かつ、良好なシール特性を有する非石綿系フッ素樹脂包みガスケットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るフッ素樹脂包みガスケットは、フッ素樹脂外被の環状溝内に、単層（１層）または複数の環状部材を積層してなる環状中芯体が嵌入されたフッ素樹脂包みガスケットであって、前記環状中芯体を構成する少なくとも１層の環状部材(a)が、有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含むことを特徴としている。
【００１２】
本発明においては、この環状部材(a)が１層または２層以上含まれる場合、該１層、または２層以上の環状部材のうちの２層がそれぞれフッ素樹脂外被と密接していることが好ましい。換言すれば、フッ素樹脂外被と接する環状部材としては、有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含むものが好ましい。
【００１３】
本発明においては、この環状部材中に含まれる上記無機粉体は、均一分散していてもよく、環状部材のフッ素樹脂外被側表面に偏在していてもよいが、無機粉体が偏在してなる粉体層（粉体の偏在している表面）は、フッ素樹脂外被と密接していることが好ましい。この環状部材(b)が１層のみの場合はその粉体表面が、また複数の(b)が用いられる場合には、２枚の(b)の粉体側表面がそれぞれフッ素樹脂外被と接していることが好ましい。
【００１４】
本発明においては、前記無機粉体が、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ケイ酸、二酸化珪素、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムのうちから選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましく、さらには硫酸バリウムであることが望ましい。
【００１５】
本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット用の環状部材は、フッ素樹脂外被の環状溝内に嵌入される環状中芯体を構成する１層または複数の層からなる環状部材であって、前記環状中芯体を構成する１層または複数層の環状部材のうち少なくとも１つの環状部材が、有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含むことを特徴としている。
【００１６】
本発明の上記フッ素樹脂包みガスケット用環状中芯体においては、前記無機粉体が、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ケイ酸、二酸化珪素、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムのうちから選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましく、さらには硫酸バリウムであることが望ましい。
【００１７】
本発明においては、上記無機粉体の平均粒径が１．５μｍ以下であることが好ましい。本発明に係る上記フッ素樹脂包みガスケットは、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れている。
【００１８】
本発明においては、上記環状部材中に上記有機繊維が5〜40重量％、無機繊維が20〜85重量％、無機粉体が10重量％以上、およびバインダーが残部量（但し、各環状部材重量を100重量％とする。）で含まれていることが望ましい。
【００１９】
本発明においては、上記無機繊維の繊維径が20μｍ以下、繊維長が0.01mm以上であることが好ましい。
本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット用中芯材（非石綿系フェルト材）あるいは該中芯材用の環状部材は、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るフッ素樹脂包みガスケットおよび該ガスケット用の中芯材（フェルト）について、図面に示す好ましい実施態様を参照しつつ具体的に説明する。なお、本明細書および添付図面では、同一部材には、同一符号を付している。
【００２１】
図１は、本発明の一実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。図２は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。
【００２２】
図１に示す第１のフッ素樹脂包みガスケット１０は、環状中芯体１４と、この環状中芯体１４が装着されるフッ素樹脂外被１２とを有している。そしてこのフッ素樹脂外被１２の環状溝１９内に、複数、特に３層の環状部材１８ａ，１６，１８ｂを順次積層してなる上記環状中芯体１４が嵌入されている。
【００２３】
＜フッ素樹脂外被＞
まずフッ素樹脂外被１２は、主としてガスケットの耐薬品性向上に寄与し、変性ポリテトラフルオロエチレン（特公平３−３９１０５号公報参照）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン-パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン-六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン-六フッ化プロピレン-パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＥＰＥ）、四フッ化エチレン-エチレン共重合樹脂（ＥＴＥＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）などのフッ素樹脂で構成されている。
【００２４】
これらのフッ素樹脂は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
＜環状部材＞
このフッ素樹脂包みガスケット１０においては、前記環状中芯体１４は、主としてガスケットの弾性や強度向上を受け持ち、上述したように複数の環状シート（環状部材）１８ａ，１６，１８ｂを積層して構成されている。この環状中芯体１４を構成する環状部材１８ａ，１６，１８ｂのうち外被１２と密接する環状部材１８ａ，１８ｂは、有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーを含んでいる。
【００２５】
この環状部材１８ａ，１８ｂ中に含まれる無機粉体は、図１に示すように該環状部材中に一様に分散していてもよく、図２に示すように環状部材２７，２８の外被側表面２７ｂ、２８ｂに偏在していてもよい。
【００２６】
特に、含まれる無機粉体が、図１に示すように該環状部材中に一様に分散していていると繊維表面に無機粉体が付着することで有機繊維−有機繊維、有機繊維−無機繊維、無機繊維−無機繊維など繊維の付着力が向上することで、圧壊特性に優れたガスケットが得られるという効果が得られ、また図２に示すように環状部材２７，２８の外被側表面２７ｂ、２８ｂに偏在しているとフッ素樹脂外被と環状部材との付着力が向上し、外被のクリープをおさえてシール特性に優れたガスケットが得られるという効果が得られる。なお、図２において、付番２７ａ、２８ａは、有機繊維、無機繊維およびバインダーからなるフェルト層を示し、付番２７ｂ、２８ｂは、主に無機粉体およびバインダーからなる無機粉体層を示す。
【００２７】
このようなフェルト層２７ａと無機粉体層２７ｂとが積層されて環状部材２７が形成され、フェルト層２８ａと無機粉体層２８ｂとが積層されて環状部材２８が形成されている。
【００２８】
なお、これら環状部材では、環状部材の外被１２側表面１１ｂ、１３ｂから環状シート１６側に向かって層の厚み方向に連続的に無機粉体含量が低下していてもよい。
【００２９】
環状シート（環状部材）１６は、ゴム板、コルク板、ジョイントシート材から構成され、好ましくはジョイントシート材にて構成されている。ジョイントシート材としては、特に限定されず、例えば、(i)アラミド繊維とゴムからなるもの、(ii)図１の環状部材１８ａ、１８ｂ等と同様に、アラミド繊維等の有機繊維と、無機繊維と無機粉体とゴム等のバインダーとからなり、その組成比が前記図１の環状部材１８ａ、１８ｂ等とは異なるもの等が挙げられる。この環状シート（環状部材）１６には、環状溝奥部５内の気体、液体を外部に排出しうるように、前記環状溝奥部５と外部とを径方向に連通する連通孔などの連通手段が設けられていてもよい。
【００３０】
以下、環状部材１８ａ，１８ｂについて詳説する。この環状部材１８ａ，１８ｂには、上記のように有機繊維、無機繊維、無機粉体およびバインダーが含まれている。
【００３１】
有機繊維としては、２００℃で１００時間の加熱後も初期の５０％以上の強度を有している有機繊維（耐熱性有機繊維）が好ましい。このような耐熱性有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、カーボン繊維、テフロン繊維等が挙げられ、これらの有機繊維は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。これら有機繊維のうちでも、特にフィブリル化可能でありパルプ形状（分岐形状）になる繊維が望ましい。
【００３２】
無機繊維としては、ガラス繊維、ジルコニア繊維、セラミックス繊維、ロックウールなど従来より公知のものを広く使用可能であり、これらの無機繊維は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３３】
これら無機繊維のうちでも比較的繊維径が小さく（繊維径が２０μｍ以下、好ましくは０．１〜５μｍ）、しかも繊維長が０．０１ｍｍ以上、好ましくは０．１〜１０ｍｍのものが望ましく、このように繊維径が比較的小さく、繊維長が上記範囲にあるような望ましい無機繊維としては、ロックウールが挙げられる。
【００３４】
無機粉体としては、タルク、クレー、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ケイ酸、二酸化珪素、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムが挙げられ、これら無機粉体は１種または２種以上組み合わせて用いることができる。これらの無機粉体のうちでは、硫酸バリウムが好ましい。上記無機粉体のうちでも、その平均粒径が通常１．５μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、さらに好ましくは０．２μｍ以下のものが望ましい。このような粒子径の無機粉体を用いると、無機粉体の表面エネルギーを利用して繊維間の付着性を強め環状部材（フェルト材）強度を向上させることができ、環状部材に適度の柔軟性と緻密性とを付与でき、シール特性と圧壊特性を向上させることが可能となるため好ましい。
【００３５】
バインダーとしては、特に限定されず従来より公知のものを広く使用でき、天然ゴム、ＮＢＲなどのゴム系バンダー；アクリル樹脂等の樹脂系のバインダー；などが挙げられ、好ましくはアクリル樹脂が用いられる。
【００３６】
このような環状部材１８ａ，１８ｂには、上記有機繊維は通常５〜４０重量％、好ましくは、１０〜４０重量％の量で、無機繊維は通常２０〜８５重量％、好ましくは、３０〜７０重量％の量で、無機粉体は通常１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上の量で、およびバインダーは残部量（但し、各環状部材重量を１００重量％とする。）で含まれていることが望ましい。
【００３７】
上記量で有機繊維が含まれていると、得られるガスケットは、高温での応力緩和が適度の範囲にあり、高温時の気密性も良好に保持され、常温での破壊強度に優れる傾向があり、また上記量で無機繊維が含まれていると、該無機繊維の繊維径が比較的大きく（例：繊維径５〜１０μｍφ）、また剛直であっても、得られるガスケットは、高温での応力緩和が小さくなり、柔軟性の低下も少なく、高温での気密特性に優れる傾向がある。
【００３８】
また無機粉体が上記量で環状部材中に一様に分散して含まれていると、無機繊維と有機繊維、有機繊維同士あるいは、無機繊維同士の付着力を高めることができ、無機繊維と有機繊維との両者を配合したことによる環状部材の強度をより効果的に高めることができ、また繊維間の密着強度を高めることができるため、得られるガスケットは、該ガスケットを構成する環状部材１８ａ，１８ｂの強度（フェルト部強度）が高くなり、応力緩和を小さくでき、高温時におけるガスケットのシール性能を安定化させることができ、また、該環状部材（フェルト材）１８ａ，１８ｂの表面層１１ｂ、１３ｂに存在する無機粉体によって、フェルト材１８ａ，１８ｂとフッ素樹脂外被１２の摩擦抵抗が大きくなるため、ガスケットの圧壊強度が向上する傾向がある。
【００３９】
＜環状部材の製造＞
このような無機粉体が一様に分散した環状部材１８ａ，１８ｂを製造するには、従来より公知の方法を利用することができ、例えば、それぞれ上記量の有機繊維、無機繊維、無機粉体および未加硫バインダーを配合し、水に分散させ、多段に抄き上げた後、１００℃〜２００℃の熱ロールで乾燥させる抄紙工程によって製造できる。
【００４０】
また図２に示すように、無機粉体が環状部材２７の外被２２ａ側すなわち２７ｂ、環状部材２８の外被２２ｂ側すなわち２８ｂにのみ偏在した環状部材を製造するには、従来より公知の方法を利用することができ、例えば、それぞれ上記量の有機繊維、無機繊維および未加硫バインダーを配合し、上記の抄紙工程と同様の工程により抄紙した後、水に分散させた無機粉体を吹き付け散布することによって製造できる。
【００４１】
＜ガスケットの製造＞
また図１に示すようなフッ素樹脂包みガスケット１０を製造するには、下記のようにすればよい。
【００４２】
環状シート１６の両面に環状部材１８ａ，１８ｂを例えば樹脂やゴムを主剤とする接着剤を用いて張り合わせ、環状中芯体１４を形成する。さらに、この環状中芯体１４の表面（特に内周面及び上下両面）を、図１に示すように、所定サイズのフッ素樹脂スリーブから施盤加工によって切り出したフッ素樹脂外被１２にて被覆する。このような形状のフッ素樹脂外被１２は、フッ素樹脂スリーブの外径側から切削バイトを押しつけて切り出されるが、環状溝１９を形成するには、外径側から押しつけた切削バイトを６のところまでで止め、内径側端部１５ａを残すように加工すればよい。また、環状中芯体１４は、上記のように環状シート１６及び環状部材１８ａ，１８ｂを張り合わせても良く、またそれぞれ環状に加工する前のシート状物を図１に示すような層構成となるように張り合わせた後で、所定サイズの環状に打ち抜くこともできる。
【００４３】
このようなフッ素樹脂包みガスケット１０では、初期締め付け時に、荷重が過剰に負荷された場合にも、環状中芯材が圧壊することがない。すなわち、初期締め付けが過剰になった場合に、フッ素樹脂外被１２の破壊の前に中芯材１４がクリープ現象を起こすこともなく、ガスケット応力が適度に保持されるために、ガスケットが本来有しているシール性能が良好に発揮される。
【００４４】
また、このようなガスケット１０は、後述する図６、図７に示すような、環状中芯体６４、７４が１層の環状シート（環状部材）６８，７８のみから構成されており、図１のジョイントシート層１６を有しないものに比して、特に圧壊強度の点で優れている。また、環状中芯体１４を２枚のフッ素樹脂外被１２ａ，１２ｂにてサンドイッチするように挟持し、その内周側端部同士を接合して製造することもできるため、断面Ｕ字型（後述する図４の４２参照）、断面コ字型（後述する図３の３２参照）の外被を有するガスケットに比して製造容易であるという効果を有する。
【００４５】
本発明に係るフッ素樹脂包みガスケットは、上述した実施態様に限定されるものではなく、種々に改変することができる。例えば、図３において付番３２で示すように、フッ素樹脂外被の形状は、断面コ字状であってもよく、図４において付番４２で示すように、フッ素樹脂外被の形状は、断面Ｕ字状であってもよい。このうち、図３に示すようなフッ素樹脂外被３２では、ガスケット内径をフランジ内径に合わせることにより、使用時に流体が滞留することを防止できるという効果を有し、またこの図４に示すようなフッ素樹脂外被４２では、環状溝奥部５内に外部の流体（液体、気体の両者を含む）が浸入して該部に閉じこめられても、図１に示すガスケット１０のように環状溝奥部５の鋭角部６を有しないため、フッ素樹脂外被４２の最奥部６ｃは破損しにくいという効果を有する。
【００４６】
また、図５において付番５２で示すように、フッ素樹脂外被の形状は、内径側端部５５ａおよび外径側端部５５ｂが封止され、袋状となっていてもよい。このようなフッ素樹脂包みガスケット５０は、図１に示すフッ素樹脂包みガスケット１０の外径側端部１５ｂ開口部をも封止した構造のものであり、このようなフッ素樹脂包みガスケット５０では、外部の流体が該ガスケット５０の環状中芯体５４内に浸入するのを防止でき、環状部材５４が濡れることによる強度低下を防止することができるため好ましい。
【００４７】
フッ素樹脂包みガスケットの形状は、図１の形状に限らず図３や図４のような外被形状であってもよいし、外径側の開口部を封鎖した図５の構造のものであってもよい。
【００４８】
上記説明では、何れも環状中芯体が複数（３層）の環状部材にて構成されている態様を示したが、本発明に係るフッ素樹脂包みガスケットは、上記態様に限定されず、その環状中芯体は、例えば、図６、図７に示すように１層（１枚）の環状部材６８，７８から構成されていてもよい。すなわち、図６には、図１に示す３層構成の環状中芯体１４に代えて、１枚の環状部材６８からなる環状中芯体６４がフッ素樹脂外被６２の環状溝６９内に嵌入された態様が示されている。また、図７には、図４に示す３層構成の環状中芯体４４に代えて、１枚の環状部材７８からなる環状中芯体７４がフッ素樹脂外被７２の環状溝７９内に嵌入された態様が示されている。このような環状部材（環状中芯体）では、その外被側表裏面に硫酸バリウムに代表される無機粉体が偏在していてもよい（図示せず）。
【００４９】
これら環状部材６８，７８の材料は、前記図１等における環状部材１８ａ、１８ｂ等とその厚みの点を除いて同一である。以上詳述したように、本発明では、フッ素樹脂包みガスケットの環状中芯材を構成する環状部材は、有機繊維、非石綿系無機繊維、無機粉体（好ましくは硫酸バリウム）、およびバインダーを含んでなっているため、環境への安全性に優れ、圧壊特性に優れている。該環状部材を環状中芯材用の構成材として１枚（１層）以上組み込んだ本発明のフッ素樹脂包みガスケットでは、常温で使用する場合には勿論のこと、高温（２００℃程度）で使用する場合にも応力緩和がほとんど増加せず、適度の柔軟性を有し、気密性が良好に保持され、高温での使用にも耐えることができる。
【００５０】
これに対して非石綿フェルト材を中芯材として使用した従来の非石綿系フッ素樹脂包みガスケットにおいては、圧壊現象が顕著であった。その原因は、次のように考えられる。従来、フッ素樹脂包みガスケットに用いられていた石綿フェルト材は、石綿繊維に少量のゴムバインダーを配合したものであって、石綿繊維は繊維径が小さく、それぞれの繊維が縮れて複雑に絡み合った形態であるため、比較的強度が高かった。
【００５１】
これに対して、石綿フェルト材に代わる、中芯部材用の非石綿フェルト材としては、従来、無機繊維を主成分とし、無機系粉体と少量の有機バインダーが配合されたものが使われていた。すなわち、従来の石綿フェルト材の配合成分のうち、石綿繊維を、無機粉体と無機繊維とで置き換えたものである。
【００５２】
しかしながらこれらの非石綿フェルト材は、一般的に剛直で径の大きい無機繊維と、無機粉体とが主体となるため、これらの非石綿フェルト材は、繊維同士のからみ合いが少なく、強度が低い。
【００５３】
本発明によれば、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れたフッ素樹脂包みガスケットが提供される。
【００５４】
本発明に係るフッ素樹脂包みガスケット用中芯材（非石綿系フェルト材）、該中芯材用の環状部材は、常温での圧壊特性と高温下の気密特性に優れている。特に、上記フッ素樹脂包みガスケットにおいて、外被材料として、変性ＰＴＦＥや、不安定末端基量が低減されており−ＣＦ3 末端基のみからなるＰＦＡ樹脂などを用いることで、フッ素樹脂包みガスケットにおいては外被破壊強度が向上するだけでなく、中芯材の圧壊強度も向上し、ガスケット締め付け時の過剰締め付けに対する安全性も改善されており、しかも、高温の管体内部流体の流通、遮断の繰り返し等に伴う圧力サイクルに対する耐屈曲性や高温下でのシール保持特性も著しく改善される。
【００５５】
特に環状中芯材表面（フェルト面）に無機粉体、好ましくは硫酸バリウムが偏在しているフッ素樹脂包みガスケットでは、高温時における、気密性能が高くなる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明について実施例に基づき、さらに具体的に説明するが、本発明はかかる実施例により何ら限定されるものではない。
【００５７】
＜圧壊応力（乾燥時）の測定法＞
試料ガスケットをフランジ間に装着し、ガスケット応力が１０ＭＰａとなるように油圧式圧縮試験機で荷重を負荷し５分間荷重を保持した。その後ガスケットを取り出し、中芯材の表面に微少な亀裂が発生していないかを目視によって確認した。その後ガスケット応力を５ＭＰａごとに上げていき、中芯表面に微少亀裂が発生するまでガスケット応力を上げながら上記確認試験を繰り返した。
【００５８】
＜圧壊応力（湿潤時）の測定法＞
湿潤時の圧壊測定は、ガスケットをあらかじめ２４時間水中に浸漬しておくほかは、乾燥時の圧壊測定と同じである。
【００５９】
[実施例１]
外被材料として一般的に用いられるＰＴＦＥ（商品名「ポリフロンＭ１２」、ダイキン工業（株））を使用し、中芯材として下記３層構成の非石綿中芯を使用し、ガスケット寸法：「ＪＩＳ １０Ｋ １００Ａ」のフッ素樹脂包みガスケットを製造した（図１）。
【００６０】
各層の厚さは以下の通り。外被：０．４ｍｍ厚中芯：環状部材／ジョイントシート／環状部材＝０．８ｍｍ／０．８ｍｍ／０．８ｍｍの３層構成、中芯全体の厚み２．４ｍｍ
(イ)２枚の環状部材：
（１）耐熱性有機繊維（アラミド繊維、商品名「コーネックス」（帝人（株）製）
（２）無機繊維（ロックウール、商品名「エスファイバー繊維」（新日鐵化学（株）製）
（３）無機粉末（硫酸バリウム、平均粒径０．１〜０．２μｍ）
（４）バインダー（ＮＢＲラテックス）
（１）／（２）／（３）／（４）の配合比（重量部）＝２０／５０／２６／４
(ロ)ジョイントシート（アラミド繊維１０重量％／ゴム４０重量％／無機充填剤５０重量％、厚み０．８ｍｍ）上記フッ素樹脂包みガスケットを複数個作成した。フッ素樹脂包みガスケットを、フランジ（フランジ材質：「ＳＵＳ ３０４」、フランジ表面粗さ：Ｒｍａｘ１８〜２５μｍ）に取り付け、種々のガスケット面圧を印加して各面圧毎に５分間保持した後に取り出し、中芯材の表面に微少な亀裂が発生した面圧をもって、中芯圧壊面圧とした。
【００６１】
得られたフッ素樹脂包みガスケットの中芯圧壊面圧は、乾燥時１２０ＭＰａ、湿潤時１００ＭＰａとなった。結果を併せて表１に示す。
【００６２】
また、上記と同様のフランジにこのフッ素樹脂包みガスケットを取り付け、気密内圧（２００℃で１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測定）を測定したところ、３．５ＭＰａとなった。
【００６３】
[実施例２]
外被材料として変性ＰＴＦＥ（商品名「ポリフロンＭ−１１２」、ダイキン工業（株））を使用した以外は実施例１と同様にしてフッ素樹脂包みガスケットを製造した。
【００６４】
その結果、実施例２で得られたフッ素樹脂包みガスケットの中芯圧壊面圧は、乾燥時１３０ＭＰａ、湿潤時１２０ＭＰａとなった。また、気密内圧は、３．０ＭＰａとなった。
結果を併せて表１に示す。
【００６５】
[比較例１]
実施例１において、配合組成を表１に示すようにロックウール６５重量部、セピオライト３１重量部、バインダー４重量部に代えた以外は、実施例１と同様にしてフッ素樹脂包みガスケットを作成した。
【００６６】
得られたフッ素樹脂包みガスケットの圧壊応力（乾燥時）は、７０ＭＰａ、圧壊応力（湿潤時）は４０ＭＰａとなった。また、上記と同様のフランジにこのフッ素樹脂包みガスケットを取り付け、気密内圧（２００℃で１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測定）を測定したところ、３．０ＭＰａとなった。
結果を併せて表１に示す。
【００６７】
[比較例２]
実施例１において、配合組成を表１に示すように石綿繊維８０重量部、セピオライト１６重量部、バインダー４重量部に代えた以外は、実施例１と同様にしてフッ素樹脂包みガスケットを作成した。
【００６８】
得られたフッ素樹脂包みガスケットの圧壊応力（乾燥時）は、１１０ＭＰａ、圧壊応力（湿潤時）は６０ＭＰａとなった。また、上記と同様のフランジにこのフッ素樹脂包みガスケットを取り付け、気密内圧（２００℃で１００時間加熱後、窒素ガスを加圧して測定）を測定したところ、３．０ＭＰａとなった。
結果を併せて表１に示す。
【００６９】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、本発明の一実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの断面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの要部断面を含む部分斜視図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施態様に係るフッ素樹脂包みガスケットの断面図である。
【図８】図８は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケットの断面図である。
【図９】図９は、従来例に係るフッ素樹脂包みガスケットの断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
５・・・・・環状溝奥部
６・・・・・環状溝奥部の鋭角部
６ｃ・・・・・環状溝奥部の最奥部
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０・・・・・フッ素樹脂包みガスケット
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ・・・・・環状部材の上部外被側面（表面）
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ、７１ｂ・・・・・環状部材の下部外被側面（表面）
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２・・・・・フッ素樹脂外被
１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ、７２ａ・・・・・下側フッ素樹脂外被（下部外被）
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ・・・・・上側フッ素樹脂外被（上部外被）
１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ、６３ａ・・・・・環状部材あるいは環状中芯体の外被側面（表面）
１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ、６３ｂ、７３ｂ・・・・・環状部材あるいは環状中芯体の外被側面（表面）
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４・・・・・環状中芯体
１５ｂ・・・・・ガスケットの外径側端部
１６、２６、３６、４６、５６・・・・・環状シート（ジョイントシート）
２７・・・・・無機粉体が外被側表面に偏在した環状部材
２７ａ、２８ａ・・・・・有機繊維、無機繊維およびバインダーを主成分とする層
２８・・・・・無機粉体が外被側表面に偏在した環状部材
２７ｂ、２８ｂ・・・・・無機粉体（硫酸バリウム）とバインダーを主成分  とする層
１８ａ、３８ａ、４８ａ、５８ａ、６８ａ、７８ａ・・・・・環状部材（下面側環状部材）
１８ｂ、３８ｂ、４８ｂ、５８ｂ、６８ｂ、７８ｂ・・・・・環状部材（上面側環状部材）
１９、２９、３９、４９、５９、６９、７９・・・・・環状溝
５５ａ・・・・・フッ素樹脂外被の内径側端部
１５ｂ、２５ｂ、３５ｂ、４５ｂ、５５ｂ・・・・・フッ素樹脂外被あるいはガスケットの外径側端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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